پرش به محتوا

اپسین بینایی مهره‌داران

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
ساختار سه بعدی رودوپسین گاوی. هفت حوزه گذرنده در رنگ‌های مختلف نشان داده شده‌اند. کروموفور شبکیه با رنگ قرمز نشان داده شده است.

اپسین‌های بینایی مهره‌داران زیرمجموعه‌ای از اپسین‌های مژگانی هستند و بینایی را در مهره‌داران واسطه می‌کنند. آنها شامل اپسین‌های موجود در سلول‌های میله‌ای و مخروطی انسان هستند. آنها اغلب به اختصار اُپسین خوانده می‌شوند، زیرا آنها نخستین اپسین‌های کشف‌شده بودند و هنوز هم گسترده‌ترین اپسین‌های مورد مطالعه هستند.[۱]

طیف جذب عادی سه فتوپسین انسانی و رودوپسین انسانی (خط‌چین). ترسیم‌شده پس از Bowmaker and Dartnall (1980).[۲] (منحنی‌های جذب مستقیماً طیف‌های حساسیت را منعکس نمی‌کنند)[۳]

تاریخچه

[ویرایش]

جورج والد در سال ۱۹۶۷ جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را برای آزمایش‌هایش در دهه ۱۹۵۰ دریافت کرد که تفاوت جذب این فتوپسین‌ها را نشان داد (تصویر را ببینید).[۴]

زیردسته‌ها

[ویرایش]

دو دسته از اپسین بینایی مهره‌داران وجود دارد که با توجه به اینکه آیا آن‌ها در ��یرنده‌های نوری میله‌ای یا مخروطی بیان می‌شوند، متمایز می‌شوند.

اپسین‌های مخروطی

[ویرایش]

اپسین‌هایی که در سلول‌های مخروطی بیان می‌شوند، اپسین‌های مخروطی نامیده می‌شوند.[۱] اپسین‌های مخروطی در صورت عدم اتصال به شبکیه فتوپسین و در صورت اتصال به شبکیه یودوپسین نامیده می‌شوند.[۱] اپسین‌های مخروطی بینایی فتوپیک (نور روزانه) را واسطه می‌کنند. اپسین‌های مخروطی بر اساس حساسیت طیفی یدوپسین آنها، یعنی طول موجی که در آن بیشترین جذب نور دیده می‌شود (λmax) تقسیم‌بندی می‌شوند.[۵]

نام Abbr. سلول max λ (nm) نوع انسانی[۲]
حساس به امواج بلند LWS مخروط ۵۰۰–۵۷۰ OPN1LW اریترولاب «قرمز» (۵۶۴ نانومتر)
کلرولاب سبز OPN1MW (534 نانومتر)
حساس به امواج کوتاه ۱ SWS1 مخروط ۳۵۵–۴۴۵ سیانولاب «آبی» OPN1SW (420 نانومتر)
(منقرض شده در تک ترم‌ها)
حساس به امواج کوتاه ۲ SWS2 مخروط ۴۰۰–۴۷۰ (منقرض شده در پستانداران تریان)
شبیه رودوپسین ۲ Rh2 مخروط ۴۸۰–۵۳۰ (انقراض در پستانداران)

اپسین‌های میله‌ای

[ویرایش]

اپسین‌های بیان‌شده در سلول‌های میله‌ای را اپسین میله‌ای می‌نامند. اپسین‌های میله‌ای در صورت عدم اتصال به شبکیه اسکوتوپسین و در صورت اتصال به رتینال رودوپسین یا پورفیروپسین نامیده می‌شوند (به ترتیب ۱ و ۲). اپسین‌های میله‌ای واسطه بینایی اسکوپیک (نور کم) است.[۶] در مقایسه با اپسین‌های مخروطی، حساسیت طیفی رودوپسین کاملاً پایدار است و در هیچ مهره‌داری از ۵۰۰ نانومتر منحرف نمی‌شود.

نام Abbr. سلول max λ (nm) نوع انسانی[۲]
اسکوتوپسین Rh1 راد رودوپسین: ~ 500
پورفیروپسین: ~522[۷]
رودوپسین انسانی RHO (498 نانومتر)

منابع

[ویرایش]
  1. ۱٫۰ ۱٫۱ ۱٫۲ Terakita A (1 March 2005). "The opsins". Genome Biology. 6 (3): 213. doi:10.1186/gb-2005-6-3-213. PMC 1088937. PMID 15774036.
  2. ۲٫۰ ۲٫۱ ۲٫۲ Bowmaker, J K; Dartnall, H J (1 January 1980). "Visual pigments of rods and cones in a human retina". The Journal of Physiology. 298 (1): 501–511. doi:10.1113/jphysiol.1980.sp013097. PMC 1279132. PMID 7359434.
  3. Stockman, Andrew; Sharpe, Lindsay T. (June 2000). "The spectral sensitivities of the middle- and long-wavelength-sensitive cones derived from measurements in observers of known genotype". Vision Research. 40 (13): 1711–1737. doi:10.1016/S0042-6989(00)00021-3. PMID 10814758. As Fig. 11a makes clear, MSP is of little use in defining cone spectral sensitivities except close to the photopigment λmax. The large discrepancies between MSP and other estimates of cone spectral sensitivities arise because of the small signal to noise ratio of the MSP measurements.
  4. The Nobel Foundation. "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1967". Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Retrieved 12 December 2015.
  5. Gurevich, V. V.; Gurevich, E. V. (2010-01-01), Dartt, Darlene A. (ed.), "Phototransduction: Inactivation in Cones", Encyclopedia of the Eye, Oxford: Academic Press: 370–374, doi:10.1016/b978-0-12-374203-2.00190-1, ISBN 978-0-12-374203-2, retrieved 2024-05-02
  6. Shichida Y, Matsuyama T (October 2009). "Evolution of opsins and phototransduction". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 364 (1531): 2881–2895. doi:10.1098/rstb.2009.0051. PMC 2781858. PMID 19720651.
  7. George Wald (1939): The Porphyropsin Visual System. In: The Journal of General Physiology. Bd. 22, S. 775–794. PDF